KR20200051442A - 인공 위성용 태양 전지 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공 위성용 태양 전지 패널에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널은 각각에 구비된 복수의 인공 위성용 태양 전지가 인터커넥터에 의해 제1 방향으로 직렬 연결되고, 서로 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되는 복수의 셀 스트링; 및 복수의 셀 스트링 각각의 끝단에 배치되고, 복수의 셀 스트링 각각의 마지막 태양 전지에 접속된 인터커넥터에 전기적으로 연결되어, 복수의 셀 스트링이 서로 전기적으로 연결되거나, 정션 박스에 연결되는 버싱바;를 포함하고, 버싱바는 제1 방향으로 폭을 가지고 제2 방향으로 길게 연장되어, 제1 방향으로 복수의 셀 스트링과 가까운 제1 부분은 복수의 셀 스트링과 상대적으로 멀리 위치한 제2 부분보다 상대적으로 큰 두께를 가지고, 버싱바의 제1 부분에 형성된 측면은 복수의 스트링을 향하여 경사진 반사면을 구비한다.

Description

인공 위성용 태양 전지 패널{Solar Cell Panel for Satellite}
본 발명은 인공 위성용 태양 전지 패널에 관한 것으로, 2018년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단-우주핵심기술개발사업 지원을 받아 수행된 연구(NRF-2017M1A3A3A03016626)이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.
이와 같은 태양 전지는 극한의 환경에서 특정 임무를 수행하는 인공 위성에도 전원을 공급하는 장치로 많이 적용되고 있다.
이에 따라, 복수의 태양 전지가 적용되는 인공 위성용 태양 전지 모듈은 극한의 환경에 노출되어 동작되므로, 제조 비용보다는 극한의 환경에서 견딜 수 있는 태양 전지 모듈의 안전성과 신뢰성이 더욱 중요해지고 있다.
특히, 인공 위성에 적용되는 태양 전지 모듈은 인공 위성이 발사체에 탑재되어 지구를 탈출할 때 발생되는 발사체에서 발생되는 진동을 견뎌내야 하고, 우주 공간의 특정 궤도에 다다른 이후, 인공 위성이 우주 공간에 노출된 이후로는 극한의 온도를 견뎌내야 한다.
특히, 우주 공간에서는 인공 위성이 태양 빛에 노출될 때, 태양 빛의 복사 열로 인하여 온도가 영상 100℃를 초과하고, 태양 빛에 노출되지 않고, 지구의 그림자에 가렸을 때의 온도는 영하 -100℃에 이르러, 우수 공간에서의 온도 변화 범위가 최소 200℃에 이른다.
특히, 인공 위성이 달이나 지구의 그림자에 가려져 영하의 온도일 경우에는 태양 전지의 효율에 특별한 문제가 없으나, 인공 위성이 태양 빛에 노출되어, 태양 빛의 복사 열로 인하여 100℃를 넘어서는 경우, 태양 전지의 효율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 복수의 셀 스트링을 서로 전기적으로 연결하는 버싱바에 반사면을 구비하여 효율이 보다 향상된 인공 위성용 태양 전지 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널은 각각에 구비된 복수의 인공 위성용 태양 전지가 인터커넥터에 의해 제1 방향으로 직렬 연결되고, 서로 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되는 복수의 셀 스트링; 및 복수의 셀 스트링 각각의 끝단에 배치되고, 복수의 셀 스트링 각각의 마지막 태양 전지에 접속된 인터커넥터에 전기적으로 연결되어, 복수의 셀 스트링이 서로 전기적으로 연결되거나, 정션 박스에 연결되는 버싱바;를 포함하고, 버싱바는 제1 방향으로 폭을 가지고 제2 방향으로 길게 연장되어, 제1 방향으로 복수의 셀 스트링과 가까운 제1 부분은 복수의 셀 스트링과 상대적으로 멀리 위치한 제2 부분보다 상대적으로 큰 두께를 가지고, 버싱바의 제1 부분에 형성된 측면은 복수의 스트링을 향하여 경사진 반사면을 구비한다.
여기서, 복수의 인공 위성용 태양 전지 각각은 p-n 접합이 형성되는 반도체 기판, 반도체 기판의 전면에 제1 전극, 반도체 기판의 후면에 제2 전극, 및 반도체 기판 전면에 반도체 기판과 동일한 면적을 갖는 커버 글래스가 부착되고, 커버 글래스는 각각의 태양 전지에 구비된 반도체 기판 각각의 전면에 부착되고, 각각의 반도체 기판 사이에 서로 이격될 수 있다.
여기서, 인터커넥터는 각 태양 전지의 커버 글래스와 반도체 기판 사이에서 제1 전극에 접속되고, 제1 방향으로 바로 인접한 태양 전지의 후면에 구비된 제2 전극에 접속되고, 각 태양 전지는 제1 방향의 길이보다 제2 방향의 길이가 더 길 수 있다.
아울러, 위성용 태양 전지 패널은 복수의 셀 스트링의 후면에 전면이 접착하여, 복수의 태양 전지를 지지하고, 태양으로부터 방출되는 복사열을 방출하는 태양 전지 배열 기판;을 포함하고, 버싱바의 후면은 태양 전지 배열 기판에 접착될 수 있다.
여기서, 버싱바는 제1 부분에서 제2 부분으로 갈수록 두께가 점진적으로 작아질 수 있다.
보다 구체적으로, 버싱바의 전면은 평탄하고 태양 전지 배열 기판에 경사지도록 구비되고, 반사면의 경사각은 버싱바 전면의 경사각보다 크고, 90°보다 작고, 버싱바 전면의 폭은 반사면의 폭보다 크고, 버싱바의 후면의 폭보다 작을 수 있다.
여기서, 버싱바에 구비된 반사면에는 셀 스트링을 향하여 오목하게 함몰된 오목면으로 형성될 수 있다.
또한, 버싱바의 반사면에는 복수의 광산란 돌기가 형성될 수 있다.
이때, 복수의 광산란 돌기 각각의 직경은 반사면 폭의 1/10 ~ 1/3 사이일 수 있다.
또한, 버싱바의 반사면에는 티타늄옥사이드(TiO2)를 함유하는 고반사 필름이 부착될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널은 서로 전기적으로 연결하는 버싱바에 반사면을 구비하여, 인공 위성용 태양 전지 패널의 광전 발전량을 보다 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널(10)이 적용되는 인공 위성(1)을 간략히 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 인공 위성(1)의 날개 부분에 구비되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 K1 부분을 확대 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 태양 전지 패널의 셀 스트링과 각 셀 스트링에 연결되는 버싱바의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 도 6에 도시된 버싱바를 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 버싱바를 보다 확대하여 도시한 확대도이다.
도 8은 도 7에 도시된 버싱바의 수직 단면을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 버싱바의 변경례를 설명하기 위한 도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.
아울러, 이하에서 어떤 구성 요소의 두께나 폭 또는 길이가 동일하다는 의미는 공정 상의 오차를 고려하여, 어떤 제1 구성 요소의 두께나 폭 또는 길이가 다른 제2 구성 요소의 두께나 폭 또는 길이와 비교하여, 10% 의 오차 범위에 있는 경우를 의미한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널(10)이 적용되는 인공 위성(1)을 간략히 도시한 것이고, 도 2는 도 1에서 인공 위성(1)의 날개 부분에 구비되는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)에 대한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 K1 부분을 확대 도시한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 인공 위성(1)에 사용 가능한 전력을 공급하기 위하여 인공 위성(1)의 날개 부분에 위치하여 적용될 수 있다.
이를 위해 인공 위성(1)의 날개 부분에 위치하는 인공 위성용 태양 전지 패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 태양 전지 배열 기판(100)과 복수의 태양 전지(200)가 제1 방향(x)으로 직렬 연결되고, 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 서로 이격되는 복수의 셀 스트링을 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 셀 스트링 각각에 포함되는 복수의 태양 전지(200)는 태양 빛의 복사 열로 인하여 온도 변화가 최소 200℃에 이르는 극한의 우주 환경에 적용 가능한 인공 위성용 태양 전지(200)가 적용될 수 있다.
이와 같은 인공 위성용 태양 전지(200)는 지구의 대기권 내에서 사용되는 일반적인 태양 전지(200)와 달리 열팽창률이 극히 낮은 금속 재질이 각 태양 전지(200)의 전극재료, 인터커넥터 재료 및 리드선 재료로 이용될 수 있다.
더불어, 우주 공간에서는 지구 내에서와 달리 외부의 바람이나 기후에 따른 영향이 없어, 복수의 태양 전지(200) 전체를 덮는 투명한 유리 기판이 필요 없고, 태양 전지(200)의 전면에 투명한 유리 기판이 위치한다고 하더라도, 유리 기판이 복수의 태양 전지(200)와 인터커넥터(미도시)를 공통으로 덮지 않을 수 있다.
즉, 투명한 유리 기판이 각각의 태양 전지(200)를 덮으나, 인터커넥터(260)는 유리 기판에 덮히지 않고, 우주 공간에 노출될 수 있다.
따라서, 각각의 태양 전지(200)는 커버 글래스(미도시), 전면 전극(미도시), 광전 변환을 위한 반도체층(미도시) 및 후면 전극(미도시)을 구비하고, 각각의 전면 전극에는 인터커넥터(미도시)가 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.
더불어, 각각의 인터커넥터(미도시)는 제1 수평 방향(x) 또는 제2 수평 방향(y)으로 복수의 태양 전지(200)를 직렬 연결 시킬 수 있다. 이하에서는 각각의 인터커넥터(미도시)는 제1 수평 방향(x)으로 복수의 태양 전지(200)를 직렬 연결 시킨 경우를 일례로 설명한다.
이와 같은 인공 위성용 태양 전지(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수평 방향(x)과 제2 수평 방향(y)으로 이격되어 복수 개가 배열될 수 있다.
태양 전지 배열 기판(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 태양 전지(200)를 지지하고, 태양으로부터 방출되는 복사열을 방출할 수 있다.
이와 같은 태양 전지 배열 기판(100)의 전면에는 복수의 셀 스트링의 후면이 접착하여, 복수의 셀 스트링을 지지할 수 있다.
보다 구체적으로, 이를 위해 복수의 셀 스트링에 포함되는 복수의 태양 전지(200)의 후면은 도 3에 도시된 바와 같이, 셀 접착제(400)를 통하여 태양 전지 배열 기판(100)의 전면에 접착할 수 있다.
더불어, 도 2에는 도시되어 있지는 않지만, 태양 전지 배열 기판(100)에 배치된 복수의 셀 스트링의 제1 수평 방향(x)쪽으로의 상단 및 하단에는 복수의 셀 스트링을 서로 전기적으로 연결하기 위한 복수의 버싱바(미도시)가 배치될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 태양 전지 모듈에 적용되는 인공 위성용 태양 전지의 구조에 대해 설명한 이후, 복수의 셀 스트링과 이를 서로 연결하는 버싱바에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 도 3에 도시된 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5은 도 3에 도시된 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 제1 방향(x) 단면도를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 인공 위성용 태양 전지(200)는 반도체 기판(240), 전면 전극(230), 후면 전극(250), 커버 글래스(210) 및 인터커넥터(260)를 포함할 수 있다.
여기서, 반도체 기판(240)은 내부에 p-n 접합을 형성하여, 외부로부터 입사되는 태양광을 전기로 생성할 수 있으며, 반도체 기판(240)의 전면에 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 수평 방향(x)으로 길게 뻗은 복수의 핑거 전극과 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 복수의 핑거 전극을 서로 연결하는 버스바 전극을 포함하여 전면 전극(230)이 형성될 수 있다.
더불어, 반도체 기판(240)의 후면에는 후면 전극(250)이 전체적으로 형성될 수 있다.
인터커넥터(260)는 일단이 전면 전극(230)의 버스바 전극에 전기적으로 접속되고, 타단이 제1 수평 방향(x)으로 길게 연장되어 도 5에 도시된 바와 같이, 태양 전지(200)의 외부로 인출될 수 있다.
커버 글래스(210)는 전면 전극(230)이 형성된 반도체 기판(240)의 전면에 투명 에폭시와 같은 커버 글래스 접착제(220)로 접착될 수 있다.
커버 글래스(210)의 면적은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(240)과 동일한 면적과 형태로 반도체 기판(240)의 전면에 커버 글래스 접착제(220)로 접착되어 형성될 수 있다. 또는 커버 글래스(210)의 면적과 반도체 기판(240) 면적 사이의 차이는 10% 이내일 수 있다.
따라서, 복수의 인공 위성 태양 전지(200)가 셀 스트링으로 형성되기 이전에, 각 인공 위성용 태양 전지(200)는 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)에 구비된 극성이 서로 다른 전극들 중 어느 하나의 극성을 갖는 전극[일례로, 전면 전극]에 인터커넥터(260)가 접속되어 구비되고, 복수의 인공 위성용 태양 전지(200) 각각의 전면에 커버 글래스(210)가 부착되어 있는 상태일 수 있다.
따라서, 복수의 태양 전지(200)가 제1 방향(x)으로 길게 연결되어 셀 스트링으로 형성되는 경우, 제1 수평 방향(x)으로 서로 인접한 제1, 2 태양 전지(200)에서 제1 태양 전지(200)에 부착된 커버 글래스(210)와 제2 태양 전지(200)에 부착된 커버 글래스(210)는 제1, 2 태양 전지(200) 사이에서 서로 이격된 상태일 수 있다.
여기서, 각 태양 전지(200)는 제1 방향(x)의 길이(Lx)보다 제2 방향(y)의 길이(Ly)가 더 길 수 있다.
이와 같이 태양 전지(200)의 제1 방향 길이(Lx)를 상대적으로 짤게 하여, 셀 스트링의 길이가 동일한 경우, 각 셀 스트링에 보다 많은 태양 전지(200)가 구비되도록 하여, 태양 전지 패널의 출력 전압을 보다 상승시킬 수 있다.
이하에서는 전술한 바와 같은 인공 위성용 태양 전지(200)로 형성되는 각 셀 스트링과 각 셀 스트링의 제1 수평 방향(x) 양쪽 끝단이 버싱바(미도시)에 연결될 수 있다.
이하에서는 복수의 셀 스트링을 서로 전기적으로 연결하는 버싱바(미도시)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 태양 전지 패널의 셀 스트링과 각 셀 스트링에 연결되는 버싱바의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 도 6에 도시된 버싱바를 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 버싱바를 보다 확대하여 도시한 확대도이고, 도 8은 도 7에 도시된 버싱바의 수직 단면을 도시한 것이고, 도 9는 본 발명에 따른 버싱바의 변경례를 설명하기 위한 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 패널의 일례는 태양 전지 배열 기판(100)의 전면 위에 복수의 셀 스트링(ST1~STn) 각각이 제1 방향(x)으로 길게 위치하고, 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 복수의 셀 스트링(ST1~STn)이 서로 이격되어 구비될 수 있다.
일례로, 복수의 셀 스트링(ST1~STn) 각각은 각각에 구비된 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)가 인터커넥터(260)에 의해 제1 방향(x)으로 직렬 연결될 수 있다.
버싱바(300)는 복수의 셀 스트링(ST1~STn) 각각의 제1 방향(x) 양쪽 끝단에 제2 방향(y)으로 길게 연장되어 배치될 수 있다.
버싱바(300)는 복수의 셀 스트링(ST1~STn) 각각의 마지막 태양 전지(200)에 접속된 인터커넥터(260)에 전기적으로 연결되어, 복수의 셀 스트링(ST1~STn)이 서로 전기적으로 연결되거나, 정션 박스(미도시)에 연결될 수 있다.
일례로, 제1 셀 스트링(ST1)과 제2 셀 스트링(ST2)은 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 배치되는 버싱바(300)에 의해 서로 직렬 연결 될 수 있다.
버싱바(300)의 제2 방향(y) 길이는 각 태양 전지(200)의 제2 방향(y)의 길이(Ly)보다 크거나 각 태양 전지(200)의 제2 방향(y)의 길이(Ly)의 1.5배 이상일 수 있다.
또는, 버싱바(300)의 제2 방향(y) 길이는 복수의 셀 스트링(ST1~STn) 중 적어도 2 개의 셀 스트링의 제2 방향(y) 양끝단 사이의 길이와 동일하거나 길 수 있다.
일례로 도 6 및 도 7에서는 버싱바(300)의 제2 방향(y) 길이(L300)가 서로 바로 인접하되 제2 방향(y)으로 이격된 2개의 셀 스트링의 제2 방향(y) 양끝단 사이의 길이와 동일한 경우를 일례로 도시하였다.
이와 같은 버싱바(300)의 후면(300B)은 태양 전지 배열 기판(100)에 셀 접착제(400)에 의해 접착될 수 있다.
참고로, 이하에서는 버싱바(300)의 전면(300F)은 인공 위성용 태양 전지 패널에서 빛이 입사되는 방향의 면을 의미하고, 버싱바(300)의 후면(300B)은 버싱바(300)가 태양 전지 배열 기판(100)에 접착되는 면을 의미한다.
이와 같은 버싱바(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x)으로 폭을 가지고 제2 방향(y)으로 길게 연장되어 형성될 수 있다.
버싱바(300)의 단면은 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 태양 전지 배열 기판(100)에 잘 부착되도록 하기 위하여, 버싱바(300)의 후면(300B)이 평면으로 형성되고, 버싱바(300)의 전면(300F)은 셀 스트링으로 향한 부분의 두께가 상대적으로 두꺼워지는 테이퍼드(tapered) 형태를 가지도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 버싱바(300)의 후면(300B)은 평탄하게 구비되고, 태양 전지 배열 기판(100)에 나란하게 구비되고, 버싱바(300)의 전면(300F)은 평탄하고 태양 전지 배열 기판(100)에 경사지도록 구비될 수 있다.
이에 따라, 버싱바(300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상대적으로 두꺼운 제1 두께(T1)를 갖는 제1 부분(300P1)과 제1 부분(300P1)보다 상대적으로 작은 제2 두께(T2)를 갖는 제2 부분(300P2)을 구비할 수 있다.
여기서, 버싱바(300)의 제1 부분(300P1)은 제1 방향(x)으로 버싱바(300)의 제2 부분(300P2)보다 복수의 셀 스트링에 상대적으로 가깝게 위치할 수 있다.
아울러, 버싱바(300)의 제1 부분(300P1)에 형성된 경사진 측면은 복수의 스트링을 향하여 반사면(300D)을 구비할 수 있다.
여기서, 버싱바(300) 전면의 폭(W300F)은 도 8에 도시된 바와 같이, 반사면(300D)의 폭(W300D)보다 크고, 버싱바(300)의 후면(300B)의 폭(W300B)보다 작을 수 있다.
버싱바(300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 부분(300P1)에서 제2 부분(300P2)으로 갈수록 두께가 점진적으로 작아질 수 있다.
여기서, 반사면(300D)의 경사각(θ1)은 버싱바(300) 전면의 경사각(θ2)보다 크고, 90°보다 작을 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널은 각 셀 스트링의 길이 방향 양쪽 측면에 구비된 버싱바(300)가 전술한 바와 같은 반사면(300D)을 구비하도록 하여, 태양 전지 패널의 광전 발전량을 보다 증가시킬 수 있다.
우주 공간에서는 지상에서와 달리, 태양 전지 패널이 인공 위성에 탑재되기 때문에, 인공 위성이 여러 방향으로 회전하거나 이동할 경우, 태양 전지 패널도 함께 회전하거나 이동할 수 있다.
따라서, 버싱바(300)에 반사면(300D)을 구비한 경우, 태양 전지 패널이 이동 및 회전하므로, 버싱바(300)에 의한 광반사량을 지상보다 더욱 증가시킬 수 있고, 이로 인하여 태양 전지 패널의 광전 발전량을 보다 증가시킬 수 있다.
또한, 우주 공간에서는 대기가 전혀 없는 상태이고, 일사량이 약 1365 W/㎡이므로, 버싱바(300)의 반사광에 의한 출력 증가가 지상보다 더 효과적일 수 있다.
더불어, 본 발명에 따른 버싱바(300)에 구비된 반사면(300D)에는 셀 스트링을 향하여 오목하게 함몰된 오목면으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 버싱바(300)의 반사면(300D)이 오목면으로 형성되는 경우, 버싱바(300)의 반사면(300D)에 의한 광반사량을 보다 증가시키면서, 반사된 광이 각 셀 스트링에 보다 집중되도록 할 수 있다.
아울러, 도 8에 도시된 바와 같이, 버싱바(300)에 의한 반사량을 보다 증가시키기 위하여, 버싱바(300)의 반사면(300D)에는 티타늄옥사이드(TiO2)를 함유하는 고반사 필름(330)이 부착될 수 있다.
또한, 버싱바(300)의 변경례로, 도 9에 도시된 바와 같이, 버싱바(300)의 반사면(300D)에는 복수의 광산란 돌기(350)가 형성될 수 있다.
복수의 광산란 돌기(350) 각각의 직경(R350)은 반사면(300D) 폭의 1/10 ~ 1/3 사이일 수 있다.
이와 같이, 버싱바(300)의 오목한 반사면(300D)에 복수의 광산란 돌기(350)가 구비된 경우, 추가적인 광반사량을 확보할 수 있다.
아울러, 도 9에서는 버싱바(300)의 반사면(300D)에 구비된 복수의 광산란 돌기가 임의적으로 배열되어 구비된 경우를 일례로 도시하였지만, 이와 다르게, 복수의 광산란 돌기가 버싱바(300)의 오목한 반사면(300D)에 특정 패턴으로 배열되는 것도 가능하다.
더불어, 본 발명에서는 버싱바(300)의 오목한 반사면(300D)에 고반사 필름(330)이 부착된 경우와 광산란 돌기(350)가 형성된 변경례를 별도의 실시예로 따로 설명하였지만, 두 가지의 경우, 함께 혼합하여 실시하는 것도 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 각각에 구비된 복수의 인공 위성용 태양 전지가 인터커넥터에 의해 제1 방향으로 직렬 연결되고, 서로 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되는 복수의 셀 스트링; 및
    상기 복수의 셀 스트링 각각의 끝단에 배치되고, 상기 복수의 셀 스트링 각각의 마지막 태양 전지에 접속된 인터커넥터에 전기적으로 연결되어, 상기 복수의 셀 스트링이 서로 전기적으로 연결되거나, 정션 박스에 연결되는 버싱바;를 포함하고,
    상기 버싱바는 상기 제1 방향으로 폭을 가지고 상기 제2 방향으로 길게 연장되어, 상기 제1 방향으로 상기 복수의 셀 스트링과 가까운 제1 부분은 상기 복수의 셀 스트링과 상대적으로 멀리 위치한 제2 부분보다 상대적으로 큰 두께를 가지고,
    상기 버싱바의 상기 제1 부분에 형성된 측면은 상기 복수의 스트링을 향하여 경사진 반사면을 구비하는 인공 위성용 태양 전지 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 인공 위성용 태양 전지 각각은
    p-n 접합이 형성되는 반도체 기판,
    상기 반도체 기판의 전면에 제1 전극,
    상기 반도체 기판의 후면에 제2 전극, 및
    상기 반도체 기판 전면에 상기 반도체 기판과 동일한 면적을 갖는 커버 글래스가 부착되고,
    상기 커버 글래스는 상기 각각의 태양 전지에 구비된 반도체 기판 각각의 전면에 부착되고, 각각의 반도체 기판 사이에 서로 이격되는 인공 위성용 태양 전지 패널. .
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 인터커넥터는 상기 각 태양 전지의 커버 글래스와 상기 반도체 기판 사이에서 상기 제1 전극에 접속되고, 상기 제1 방향으로 바로 인접한 태양 전지의 후면에 구비된 제2 전극에 접속되고,
    상기 각 태양 전지는 상기 제1 방향의 길이보다 상기 제2 방향의 길이가 더 긴 인공 위성용 태양 전지 패널.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 위성용 태양 전지 패널은
    상기 복수의 셀 스트링의 후면에 전면이 접착하여, 상기 복수의 태양 전지를 지지하고, 태양으로부터 방출되는 복사열을 방출하는 태양 전지 배열 기판;을 포함하고,
    상기 버싱바의 후면은 상기 태양 전지 배열 기판에 접착되는 인공 위성용 태양 전지 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 버싱바는 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분으로 갈수록 두께가 점진적으로 작아지는 인공 위성용 태양 전지 패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 버싱바의 전면은 평탄하고 상기 태양 전지 배열 기판에 경사지도록 구비되고,
    상기 반사면의 경사각은 상기 버싱바 전면의 경사각보다 크고, 90°보다 작고,
    상기 버싱바 전면의 폭은 상기 반사면의 폭보다 크고, 버싱바의 후면의 폭보다 작은 인공 위성용 태양 전지 패널.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 버싱바에 구비된 반사면에는 상기 셀 스트링을 향하여 오목하게 함몰된 오목면으로 형성되어 있는 인공 위성용 태양 전지 패널.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 버싱바의 반사면에는 복수의 광산란 돌기가 형성되어 있는 인공 위성용 태양 전지 패널.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 광산란 돌기 각각의 직경은 상기 반사면 폭의 1/10 ~ 1/3 사이인 인공 위성용 태양 전지 패널.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 버싱바의 반사면에는 티타늄옥사이드(TiO2)를 함유하는 고반사 필름이 부착되는 인공 위성용 태양 전지 패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023120442A1 (ja) * 2021-12-22 2023-06-29 Ａｇｃ株式会社 カバー部材及び太陽電池

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